《光伏發(fā)電站無人機智能巡檢技術(shù)要求》

ICSXXXXXXX

XXX

備案號：XXXX-XXXXT/CEC

中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準

T/CEC2125-2020

光伏發(fā)電站無人機智能巡檢系統(tǒng)技術(shù)要求

TechnicalRequirementsofIntelligentInspectionSystemforUnmanned

AerialVehiclesinPhotovoltaicPowerStation

（征求意見稿）

20XX—XX—XX發(fā)布20XX—XX—XX實施

中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布

T/CEC2125-2020

II

T/CEC2125-2020

光伏發(fā)電站無人機智能巡檢系統(tǒng)技術(shù)要求

1范圍

本文件規(guī)定了光伏發(fā)電站無人機智能巡檢系統(tǒng)的總則、系統(tǒng)架構(gòu)、技術(shù)要求、檢測試驗。

本文件適用于光伏發(fā)電站巡檢用無人機。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T2828.1計數(shù)抽樣檢驗程序

GJB6703無人機測控系統(tǒng)通用要求

GB/T15532計算機軟件測試規(guī)范

GB/T18492信息技術(shù)系統(tǒng)及軟件完整性級別

GB/T20047.1光伏（PV）組件安全鑒定第1部分：結(jié)構(gòu)要求

GB/T29195地面用晶體硅太陽能電池總規(guī)范

GB/T34975信息安全技術(shù)移動智能終端應用軟件安全技術(shù)要求和測試評價方法

GB/T36567光伏組件檢修規(guī)程

GB/T37729信息技術(shù)智能移動終端應用軟件（APP）技術(shù)要求

GB50794光伏發(fā)電工程施工規(guī)范

GB/T50796光伏發(fā)電工程驗收規(guī)范

GB50797光伏發(fā)電站設計規(guī)范

DL/T1578架空輸電線路無人直升機巡檢系統(tǒng)

DL/T1709.3智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第3部分:基礎平臺

DL/T1709.9智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第9部分：軟件測試

NB/T32034光伏發(fā)電站現(xiàn)場組件檢測規(guī)程

AC-91-FS輕小無人機運行規(guī)定

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。

3.1

無人機unmannedaircraft

由動力驅(qū)動、機上無人駕駛的航空飛行器的簡稱，以攜帶任務載荷，能夠完成自主飛行為特征。通

常由機體、動力系統(tǒng)、航電設備、任務載荷設備等組成。

〔來源：GJB6703-2009,3.1,有修改〕

3.2

無人機智能巡檢系統(tǒng)unmannedaircraftintelligentinspectionsystem

利用無人機搭載可見光、紅外等檢測設備，完成光伏電站巡檢任務的作業(yè)系統(tǒng)。一般包括無人直升

機、任務設備、地面控制模塊、綜合保障模塊及圖像識別、智能診斷、報告生成、數(shù)據(jù)存儲發(fā)布、故障

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導航管理終端等系統(tǒng)。

〔來源：DL/T1578-2016,3.1,有修改〕

3.3

單旋翼無人直升機unmannedhelicopter

具有一個旋翼軸，能垂直起降，自由懸停的無人機。通過調(diào)節(jié)槳距，槳面、槳速，實現(xiàn)速度及姿態(tài)

的改變。

〔來源：DL/T1578-2016,3.1.1,有修改〕

3.4

多旋翼無人機multi-rotorUAV

一種由動力驅(qū)動，飛行時憑借三個及以上旋翼依靠空氣反作用力獲得支撐，能夠垂直起降、自由懸

停的無人機。

〔來源：GB/T38058-2019,3.2〕

3.5

控制站controlpilotstation

用于實現(xiàn)無人機任務規(guī)劃、鏈路通訊、飛行控制、載荷控制、飛行狀態(tài)參數(shù)顯示、載荷信息顯示、

以及記錄和分發(fā)等功能的設備。

〔來源：GJB6703-2009,3.3〕

3.6

任務設備missionequipment

搭載在無人機上，用于測繪、檢測、采集和記錄光伏電站相關數(shù)據(jù)的設備或裝置，可為轉(zhuǎn)塔式光電

吊艙型式，也可為云臺搭載光電傳感器型式。

〔來源：DL/T1578-2016,3.1.2〕

3.7

視距內(nèi)運行visuallineofsightoperations(VLOS)

視距內(nèi)運行，無人機駕駛員或無人機觀測員與無人機保持直接目視視覺接觸的操作方式，航空器處

于駕駛員或觀測員目視視距內(nèi)半徑500m，相對高度低于120m的區(qū)域內(nèi)。

〔來源：AC-91-FS-2015,3.11〕

3.8

超視距運行beyondVLOS

無人機在目視視距以外的運行。

〔來源：AC-91-FS-2015,3.10〕

3.8

紅外熱成像infraredthermalimaging

將來自物體表面的紅外輻射亮度的二維空間變化以灰度或偽彩色顯示的圖像的過程。

〔來源：GB/T12604.9-2008,2.19〕

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3.10

紅外檢測infraredtesting

基于紅外輻射原理，通過紅外系統(tǒng)觀察或記錄被測物體紅外輻射的一種檢測方法。

〔來源：GB/T12604.9-2008,2.28〕

3.11

紅外檢測系統(tǒng)infraredtestingsystem

基于紅外檢測原理，能獨立使用的無損檢測系統(tǒng)。

〔來源：GB/T12604.9-2008,3.1〕

3.12

組件熱斑photovaltaichot-spot

光伏組件中的部分電池因自身原因或被周圍其他物體所遮擋造成局部陰影，被遮擋的部分電池產(chǎn)生

過熱的現(xiàn)象。

〔來源：GB/T36567-2018,3.4〕

3.13

組件隱裂photovaltaicsubfissure

電池片受到較大機械力或熱應力時，在電池單元產(chǎn)生肉眼不易察覺的的隱形裂紋。

〔來源：GB/T36567-2018,3.5〕

3.14

同步定位與建圖simultaneouslocalizationandmapping(SLAM)

SLAM(simultaneouslocalizationandmapping),也稱為CML(ConcurrentMappingand

Localization),即時定位與地圖構(gòu)建，或并發(fā)建圖與定位。

3.15

仿射變換affinedtransformation

保持變換前后影像中直線的平行性不變的變換方法。

〔來源：GB/T14950-2009,5.37〕

3.16

偽彩色影像psendo-colorimage

黑白影像經(jīng)密度分割和彩色編碼后形成的影像。

〔來源：GB/T14950-2009,6.42〕

3.17

動態(tài)測試方法dynamictestmethod

動態(tài)測試一般采用黑盒測試和白盒測試方法。黑盒測試方法包括功能分解、邊界值分析、判定表、

因果圖、狀態(tài)圖、隨機測試、猜錯法和正交實驗法等。白盒測試方法包括控制流測試、數(shù)據(jù)流測試、程

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序變異、程序插樁、域測試和符號求值等。

〔來源：DL/T1709.9-2017,4.3.3]

4總則

光伏發(fā)電站無人機智能巡檢系統(tǒng)遵循以下基本技術(shù)原則：

a)通過“AI人工智能算法+云計算”思維模式，實現(xiàn)全站無人機巡檢信息統(tǒng)一建模和接入；

b)構(gòu)建光伏發(fā)電站全景數(shù)據(jù)，滿足數(shù)據(jù)完整性、準確性和一致性的要求；

c)利用圖像識別技術(shù)、SLAM（同步定位與地圖構(gòu)建）等技術(shù)和人工智能診斷算法與智能應用終端

相結(jié)合，對電站進行故障排查、定位、識別、分析，對光伏電站的運行狀態(tài)、性能進行故障、

隱患和組件質(zhì)量進行精準識別并綜合分析和評定，提供智能運維、決策輔助關鍵數(shù)據(jù)。

d)實現(xiàn)光伏發(fā)電站與調(diào)度（調(diào)控）中心信息縱向貫通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化、發(fā)電量預測、智能運維、

在線監(jiān)督。

5系統(tǒng)架構(gòu)

5.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

光伏發(fā)電站無人機智能巡檢系統(tǒng)由無人機系統(tǒng)、任務系統(tǒng)、智能巡檢系統(tǒng)組成，主要包括設備端、

云端、技術(shù)支持端三部分，包括無人機、控制站、混合云臺（4K變焦可見光相機、紅外相機、激光測

距）、故障導航管理終端、移動RTK基站、客戶端、人工智能數(shù)據(jù)處理和存儲等設備。

5.2系統(tǒng)功能概述

光伏發(fā)電站無人機智能巡檢系統(tǒng)應具備實現(xiàn)遠程操控下達任務指令、可查看運維人員作業(yè)軌跡、支

持光伏巡檢發(fā)現(xiàn)故障位置一鍵定位并識別故障種類、可實現(xiàn)巡檢導航功能，可實現(xiàn)電站發(fā)電量預測、電

站光伏組件運行質(zhì)量預測、光伏電站草木、灰塵遮擋等提前預警功能。

6技術(shù)要求

6.1一般要求

一般要求包括以下內(nèi)容：

a)無人機外觀不應有明顯變形和傷痕；連接線布局合理，固定牢靠；連接件、緊固件有防松措施；

涂鍍層無氣泡、龜裂和脫落；金屬件無銹蝕和機械損傷。

b)機頭機尾應有明顯標識；機身應設置航行燈。

c)無人機系統(tǒng)掛載任務設備在無風環(huán)境懸停的最大續(xù)航時間不應小于35min。

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d)無人機巡檢系統(tǒng)開展水面作業(yè)時應具備緊急漂浮裝置。

e)無人機宜具備機載追蹤功能或可加裝機載追蹤裝置。

f)搭載后臺數(shù)據(jù)識別、存儲、分析等人工智能巡檢系統(tǒng)。

6.2環(huán)境適應性要求

6.2.1溫度適應性

除非針對使用環(huán)境有特別說明，應能夠在-10°C～+45°C的環(huán)境溫度下正常飛行。

無人機的存儲溫度應適應地域典型氣候溫度范圍，如未規(guī)定適應地域范圍時，應注明存儲溫度范圍。

典型氣候溫度參照如表1。

表1典型氣候類型溫度值

最低溫度最高溫度

氣候類型

°C°C

干熱氣候-30+65

濕熱氣候-10+65

高寒氣候-40+65

暖溫氣候-30+65

6.2.2濕度適應性

除針對使用環(huán)境有特別說明，樣機應能夠在常溫25℃±2℃，不低于95%的相對濕度下正常飛行。

6.2.3海拔適應性

無人機能夠在4000m海拔條件下正常飛行。

6.2.4抗風性能

無人機應能夠在有風環(huán)境中正常飛行作業(yè)，一般要求無人機的抗風等級不低于4級（5.5m/s～

7.9m/s），應用在L3型或容量超出U3以上的光伏電站時，應達到5級(8.0m/s～10.7m/s)以上。

6.2.5抗雨性能

無人機應該能在小雨環(huán)境或制造商規(guī)定的最大降水強度中正常飛行，飛行時間不小于5min。

6.3巡檢人員要求

參加取證考試，取得由中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會頒發(fā)的民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員合格

證（AOPA）。

6.4系統(tǒng)功能及性能指標要求

6.4.1無人機系統(tǒng)

6.4.1.1飛行模式

具備增穩(wěn)和全自主的飛行模式，不同模式間可以自由切換。切換過程中飛行狀態(tài)應保持穩(wěn)定。

6.4.1.2全自主飛行及航跡控制

可以根據(jù)預設航跡路線進行自主升降，飛行巡航。

在環(huán)境風速小于3m/s時，巡航期間航跡水平最大偏差應小于1.5m，高度最大偏差應小于0.5m。

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6.4.1.3躲避障礙

不正確的飛行操作或在自主飛行中，無人機可能會遭遇建筑物、墻面、樹木等障礙物。為避免出現(xiàn)

飛行事故。無人機宜具備一定的躲避障礙能力，可以識別到路線上存在的障礙物，發(fā)出報警信息，并在

抵近障礙物前，采取主動躲避動作，空中剎車或繞開障礙物飛行。

一般應至少具備前視障礙物檢測能力，至少能夠識別2m×2m（相對高度和寬度）的平面物體，障

礙物的識別距離不小于5m。

以制造商聲明最大飛行速度飛行時，在抵近障礙物0.7m前應能夠采取躲避動作。

6.4.1.4飛行自檢功能

無人機在開機后應進行自檢，對包括動力系統(tǒng)、電池狀態(tài)、遙測遙控及導航定位功能。以上任一項

不滿足要求，均能在地面站或遙控手柄上以明顯的報警提示，且飛控系統(tǒng)鎖死。報警宜提示故障部位或

原因。

6.4.1.5自動返航功能

無人機在執(zhí)行飛行任務期間，接收到返航指令或在出現(xiàn)故障后，能夠在地面站上提示報警信息，并

按照預設著落點或起飛點自行返航著陸，未設置預設點時，能夠默認起飛點為返航地點。

自動返航觸發(fā)事件包括不限于：

g)通信鏈路中斷后，無人機懸停或盤旋等待超時后，無人機能按照預定返航點，自動返航；

h)無人機接收到返航指令（如一鍵返航）后，應立即中斷飛行返回預設航點；

i)完成全自主飛行作業(yè)后，自主返航；

j)電池的電量低于控制要求后，自主返航；

k)無人機的安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測故障問題后，立即停止作業(yè)，向地面站發(fā)出報警信息，懸停等待地

面站指令或能夠自主返航。

實際落點與返航點偏差半徑應小于1±0.5m。

6.4.1.6機頭重定向功能

無人機在作業(yè)期間，可僅通過地面控制模塊或遙控手柄實現(xiàn)巡航控制。

6.4.1.7定點懸停功能

無人機在執(zhí)行飛行任務時，可以在任意指定位置懸停。在環(huán)境風速小于3m/s，無人機懸停期間應

保持穩(wěn)定的飛行狀態(tài)，水平最大偏差應小于1.5m，高度最大偏差應小于0.5m。

6.4.1.8斷點續(xù)航功能

無人機在執(zhí)行長時任務，因續(xù)航、故障或人為原因?qū)е氯蝿罩袛鄷r，應可以自動或手動記錄斷點位

置?；謴惋w行時，應能夠定位到斷點位置，繼續(xù)執(zhí)行任務。應至少能夠存儲10個位置點。

6.4.1.9限制飛行區(qū)域

無人機系統(tǒng)能夠設置限制飛行區(qū)域，在規(guī)劃航線時，對超出規(guī)定飛行范圍或預設禁止飛行區(qū)域時進

行提示。無人機在飛行期間，臨近限制飛行區(qū)域時，應發(fā)出警示信號；在抵近限制飛行區(qū)域時，飛機應

自動中斷任務，懸停等待或自動返航。

限制區(qū)域的幾何模型、有效時間等要素可參照民用航空行業(yè)標準“無人機圍欄”設置。

無人機系統(tǒng)在執(zhí)行飛行任務前應對航線上禁止飛行的區(qū)域進行預設。

6.4.1.10遙控與通信

a)無人機應具備可靠的遙控與遠程通信功能，在飛行高度40m時，全向傳輸距離應不低于2km。

b)具備影像實時傳輸功能，在飛行高度40m時全向傳輸距離不小于2km。

c)應實時記錄無人機飛行動態(tài)信息，包括經(jīng)緯度、高度、時間、地速、航向等。

d)具備數(shù)據(jù)暫存機制。一旦出現(xiàn)通信中斷，可以在待通信恢復后立即進行數(shù)據(jù)續(xù)傳，存儲卡不小

于64G，最大可支持128G；現(xiàn)場網(wǎng)絡條件具備時，部分機型可搭載4G/5G實時在線傳輸設備。

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6.4.2任務系統(tǒng)

6.4.2.1云臺

為減少無人機運動過程對成像設備造成的影響，成像設備一般需安裝在云臺上。云臺應具備水平和

俯仰的轉(zhuǎn)動性能。轉(zhuǎn)動角速度應不小于30°/s，水平轉(zhuǎn)動宜為－180°～＋180°，俯仰轉(zhuǎn)動范圍宜為

－60°～＋30°。

6.4.2.2可見光成像設備

a)有效像素不低于1400萬，或具備自動變焦功能，在距離光伏組件中心距離不小于10m處，拍攝

的影像能夠清楚識別光伏組件焊帶、電池片及組件表面的12cm2白色不透明遮擋物。

b)搭配云臺使用的可見光傳感器，轉(zhuǎn)動角速度和轉(zhuǎn)動性能宜符合水平和俯仰轉(zhuǎn)動要求。

c)應具備手動和自動成像功能，具備拍照模式，錄像模式，回放模式。

6.4.2.3紅外熱成像設備

a)溫度靈敏度和校準范圍：-25℃～+135℃；

b)工作環(huán)境范圍：不低于無人機系統(tǒng)工作環(huán)境；

c)熱靈敏度在30℃時，≤0.1K；

d)幾何分辨率：≥640×480，支持全屏測溫（每個像素測溫）；

e)絕對測量誤差：<±2K；

f)具備手動和自動拍攝存儲功能。

6.4.2.4控制站

控制站功能性要求包含但不限于：

a）控制站應能夠?qū)崟r顯示經(jīng)緯度，飛行速度，飛行高度，電池容量等信息。

b）與控制站成套配置的顯示器，應能同時顯示遙控遙測數(shù)據(jù)和回傳影像，表面不應有明顯凹痕、

碰傷、裂痕、變形等現(xiàn)象，開機后顯示器不應出現(xiàn)壞點或條紋。顯示器最大顯示亮度值不應低于

200cd/m2，對比度不應低于50：1，上下視角不應小于40°，左右視角不應小于60°。

c）能夠存儲和導出飛行日志、拍攝的圖片、視頻和其他任務信息，并能夠?qū)D片、視頻信息進行

備份。

d）宜具備實景地圖加載功能。

6.4.2.5故障導航管理終端

用制作的電站全景地理信息圖，供運維人員使用智能終端設備導航到電站相應位置，快速準確找到

對應點，原始故障點信息可以輕松查詢。

6.4.2.5.1功能性要求

APP功能性要求包含但不限于：

a)對用戶的類型、名稱、口令、登記手機號進行統(tǒng)一管理，并能進行口令重置；

b)全景圖和電氣化圖加載與顯示，光伏發(fā)電站故障疊加顯示，不同故障以不同的顏色進行顯示，

并可進行故障過濾顯示，不同故障可分類隱藏和顯示；

c)具備故障信息分類查詢、故障點坐標導航查詢功能；

d)在滿足APP使用周境要求的前提下、應實現(xiàn)用戶文檔中描述的所有功能，所實現(xiàn)的功能應與其

文檔所描述或更新日志中明示的功能一致；

e)應實現(xiàn)功能內(nèi)在、外在及與業(yè)務直接相關的隱含性需求；

f)所包含的功能應明示給用戶，不應包含隱藏功能；

g)終端發(fā)生斷電、斷網(wǎng)、電話接人等中斷或掛起APP事件時，APP不應對終端設備產(chǎn)生破壞性

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影響，如系統(tǒng)崩潰，存儲的數(shù)據(jù)、文件破壞或丟失，重新加電無法重啟等問題；

h）反復操作使用APP相關功能后，設備不應出現(xiàn)異?，F(xiàn)象；

i)在通信信號不穩(wěn)定、信號連接切換等的環(huán)境下運行APP時，設備不應出現(xiàn)異?，F(xiàn)象：

j)功能上應可以隨時停止或退出操作；

k)終端開鎖屏、切換網(wǎng)絡、終端接人電源等操作，應不影響APP功能的正常使用；

l)終端在APP運行狀態(tài)下做關機、重啟系統(tǒng)、終止進程等操作后，重啟APP應可正常使用；

m)對可預知的誤操作應進行處置，誤操作發(fā)生并處置后，APP的功能可正常使用；

n）開發(fā)者宜向用戶或應用商店提供第三方檢測報告或自測報告，以證明APP實現(xiàn)了其所設計功

能,且不存在功能缺陷。

6.4.2.5.2性能效率要求

6.4.2.5.2.1時間特性

a)冷啟動響應時間:APP的冷啟動響應時間不宜超過3s。

b)熱啟動響應時間:APP的熱啟動響應時間不宜超過1s。

c)操作響應時間:APP在界面切換的過程中，如無特殊要求。幀率應不低于20FPS。

APP安裝、卸載的響應時間，如無特殊要求，應小于5min.

APP功能性操作的響應時間，如無特殊要求，應小于5s.

注：用戶有明確指標要求的，以用戶要求為準。

6.4.2.5.2.2容量

APP的用戶容量和處理容量，應能滿足應用的業(yè)務場景需求，保證良好的使用體驗。

同時應遵從GB/T25000.51-2016對軟件容量的要求。

6.4.2.5.2.3資源利用性

6.4.2.5.2.3.1CPU占用

用戶在使用APP過程中，不應引發(fā)智能移動終端的CPU出現(xiàn)持續(xù)長時間超過70%占用。

6.4.2.5.2.3.2內(nèi)存占用

用戶在使用APP過程中，不應引發(fā)智能移動終端內(nèi)存出現(xiàn)持續(xù)長時間超過70%占用。

6.4.2.5.2.3.3網(wǎng)絡資源占用

在滿足業(yè)務場景需要的前提下，APP應盡可能減少網(wǎng)絡資源消耗；在未告知用戶的情況下，不應有

與應用無關的流量消耗。

6.4.2.5.2.3.4功耗資源占用

在滿足業(yè)務場景需要的前提下，APP應盡可能降低電能資源消耗，在用戶未啟動的狀態(tài)下，APP應

不消耗終端電能。

6.4.2.5.2.3.5存儲空間占用

APP在安裝與使用過程中，可能降低存銷空間占用，如確實需要占用較大存儲空間，APP應提

供相關功能可供用戶方便清理供認為無用的數(shù)據(jù)。

6.4.2.4.2.3.6其他資源占用

APP對終端設備相關硬件資源的使用應遵從最小化占用原則，在不使用或退出活動狀態(tài)時應及時

釋放資源。如麥克風、攝像頭等。

6.4.2.6實時動態(tài)測量（RTK）設備

可支持GPS、GLONASS、北斗、GALILEO等4系統(tǒng)11頻點衛(wèi)星信號接收。RTK移動站集成的多種數(shù)

據(jù)傳輸鏈路以及高性能傳感器，可為飛行平臺提供實時差分數(shù)據(jù)，厘米級的三維定位和精準定向。

定位精度如下：

a）單點

水平：1.5m(RMS)

垂直：3.0m(RMS)

b）RTK

水平：1cm+1ppm(RMS)

垂直：2cm+1ppm(RMS)

1ppm:每增加1km，精度變差1mm。例如距離基站1km，則精度為1.1cm。

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6.4.3智能巡檢系統(tǒng)

智能巡檢系統(tǒng)功能主要包括：

a)通過高清4K可見光和全屏測溫高靈敏紅外熱成像相機，將拍攝的圖片或視頻數(shù)據(jù)，利用故障組

件（組串）與周圍環(huán)境（組件、組串、方陣）之間由于溫度與發(fā)射率的差異所產(chǎn)生的熱對比不同，

把紅外輻射能量密度分布圖顯示出來；

c)結(jié)合圖像識別技術(shù)、紅外圖像SLAM采集定位、圖像分割算法、故障識別算法、全圖拼接算法、

云計算、神經(jīng)網(wǎng)絡算法，通過無人機雙光同步拍攝數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)與系統(tǒng)特征庫對比，自動識別電站

組件（組串）故障情況，并生成檢測檢測分析報告，

d)結(jié)合故障導航管理終端系統(tǒng)，智能巡檢管理系統(tǒng)，實現(xiàn)電站的精準運維。

6.4.3.1圖像識別功能

圖像識別功能包含但不限于：

a)將無人機拍攝的可見光和紅外熱成像雙光視頻數(shù)據(jù)上載到云端；

b)由圖像識別系統(tǒng)追蹤目標區(qū)域針對可見光圖像，利用仿射變換以及自適應色彩分類，進行板塊

行列分割追蹤與定位；

c)針對紅外圖像利用溫度數(shù)字圖像、偽彩色影像，通過算法，自動標定異常（熱斑、熱塊、熱板等）

區(qū)域、形狀，多級數(shù)據(jù)融合，位置信息、異常信息、原始圖像信息存到云數(shù)據(jù)庫。

6.4.3.2智能診斷功能

智能診斷功能包含但不限于：

a）基于神經(jīng)網(wǎng)絡深度學習算法開發(fā)，將圖像識別系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的故障特征信息、原始信息，上傳到云

端數(shù)據(jù)中心；

b）通過專家系統(tǒng)運算，從不斷更新的海量光伏電站故障、污損特征值數(shù)據(jù)庫中，比對檢測數(shù)據(jù)，

自動判斷故障、污損情況，并進行位置標定，結(jié)果數(shù)據(jù)自動生成檢測報告；

c）軟件系統(tǒng)同步記錄學習數(shù)據(jù)處理過程，更新知識庫。

6.4.3.3報告生成功能

報告內(nèi)容包含但不限于：

a）檢測各種環(huán)境信息；

b）故障、污損情況位置分布圖（全景照片、地形模擬位置圖或電站電氣方陣圖）；

c）每個故障點原始紅外、可見光圖像，畫面中信息不多余一個組件；

d）故障溫度信息、類型詳細說明，精準的坐標信息。

6.4.3.4智能巡檢管理功能

每次通過專家系統(tǒng)生成的檢測結(jié)果，自動生成成包含完整原始信息和結(jié)果的可查詢系統(tǒng)，同步到上

級主管部門或第三方技術(shù)機構(gòu)，供進行深度分析和發(fā)布決策指令。

6.4.3.5可識別故障類別

光伏發(fā)電站中巡檢的故障識別至少包含如下：

a）電池組件熱斑、組件隱裂；

b）組件內(nèi)部電池片故障、組件燒壞、陰影、灰塵、鳥糞和附著物遮擋、草木遮擋、玻璃表面異物、

組件接線盒問題、二極管問題、整串故障等；

c）其他可通過無人機巡檢識別存在的故障。

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6.4.3.6數(shù)據(jù)處理和存儲

可依據(jù)電站整體總平面圖、鳥瞰拍攝的全景圖GPS/RTK定位，標記異常光伏面板組件的編號和面板

上熱成像異常位置，并至少保存、提供如下數(shù)據(jù)：

a）巡檢區(qū)域光伏面板組件分布圖；

b）異常光伏面板組件位置分布編號；

c）分割提取每個異常組件獨立的整體熱成像圖及可見光影像；

d）每個異常組件的局部放大清晰的熱成像圖及清晰的常規(guī)照片，以幫助檢查組件故障的各種環(huán)境

影響；

e）每次飛行巡檢的可見光圖像、熱紅外圖像數(shù)據(jù)；

f）為上級單位查詢方便，提供可隨時訪問檢測結(jié)果,可實現(xiàn)報告的云端存儲服務；

g）支持手機或平板的故障導航設備和APP軟件；

h）多次巡檢數(shù)據(jù)對比分析。

6.4.3.6關鍵故障準確率

關鍵故障準確率參考GB/T2828.1,GB/T36567-2018根據(jù)電站規(guī)?；蚝贤s定的抽檢比例，對軟件

識別結(jié)果進行現(xiàn)場人工復驗抽樣檢測：

故障類型準確率（%）

二極管故障98%

組件熱斑90-95%

整串故障100%

注：準確率作為參考值。

7檢測試驗

7.1測試條件及測試設備要求

測試前檢查所有設備是否完好，配件是否齊全，儀器是否正常，保證均能正常工作，并將檢查結(jié)果

形成文件保存。測試現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境信息，判斷是否具備測試飛行條件，并記錄每次飛行的環(huán)境信息。

7.1.1測試環(huán)境條件

a）太陽輻照度測量

方陣面上的輻照度≥600W/m2。

b）風速的測量

作業(yè)環(huán)境風速≤3m/s，測量數(shù)據(jù)及時記錄，每半個小時測量一次，記錄最大風速，最小風速與平

均風速。

c）環(huán)境溫濕度的測量

環(huán)境溫度在0°C～40°C，濕度≤95%；

環(huán)境溫度測量應避免陽光直射，且保持空氣流通，并記錄作業(yè)環(huán)境溫度；

無特殊說明，無人機離組件斜面中心位置高度10m，使用GPS/RTK等設備采集光伏電站測試區(qū)域內(nèi)

每個方陣的GPS信息。

7.1.2測試設備要求

采用數(shù)字化測量系統(tǒng)，對場地內(nèi)樣機的空間位置進行測量。測量精度水平方向不低于10cm、垂直

方向不低于15cm，測量間隔時間不大于0.5s。

采用機載高精度測量設備，應能夠精確采集樣機的空間坐標包括水平方向和垂直方向，水平方向精

度不低于10cm、垂直方向精度不低于15cm，測量間隔時間不大于0.5s。

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7.2自檢功能試驗

7.2.1將樣品分別調(diào)整至以下狀態(tài)：

a)動力系統(tǒng)電壓低于預設告警電壓；

b)斷開一個電機；

c)將遙控遙測模塊斷開；

d)將導航定位模塊斷開；

e)將樣機放置于禁飛區(qū)域。

觀察樣品報警情況，檢查飛控系統(tǒng)是否鎖死。將以上狀態(tài)分別恢復至正常情況，檢查自檢信息是否

正常。

7.3飛行模式

將樣機設置為全自主模式，按照光伏電站巡檢方式規(guī)劃巡航路線，完成巡航路線后，將樣機飛行狀

態(tài)切換為增穩(wěn)模式，重復進行巡航路線。

重復進行3次模式切換。

在試驗過程中，對試驗場地距地面2m高的環(huán)境風速進行持續(xù)5min的測量。若環(huán)境風速大于3m/s，

應中止試驗。

試驗過程中，2種模式可以自由切換，切換過程中飛行狀態(tài)應保持穩(wěn)定，無明顯變化。

注：光伏電站巡檢模式參見附錄A.

7.4最大續(xù)航能力

將攜帶任務負載的樣機飛行至離地面10米處，按照光伏電站巡檢方式進行飛行，直至低電量返航，

記錄起飛至降落全過程時間，應符合6.1c）要求。

測試期間對試驗場地距地面2m高的環(huán)境風速進行持續(xù)5min的測量。若測量期間最大瞬時風速始終

不大于3m/s，則可按如下步驟開始試驗。試驗期間應始終測量環(huán)境風速，若瞬時風速大于3m/s，應中

止試驗，重新開始。

7.5全自主飛行及航跡控制

試驗場地面積不小于40m×30m（長×寬），按照制造商推薦的飛行速度，在光伏電站巡檢模式下

規(guī)劃樣機的全自主飛行任務，利用數(shù)字化測量系統(tǒng)記錄飛行軌跡。

a)選擇“S”型巡檢路線時，垂直飛行至場地邊緣后，轉(zhuǎn)向水平方向飛行，不超過2m后，往垂直反

方向飛行，直至完成全部巡檢范圍；

b)選擇“Z”型巡檢路線時，水平飛行至場地邊緣后，轉(zhuǎn)向垂直方向飛行，不超過2m后，往水平反

方向飛行，直至完成全部巡檢范圍；

c)記錄飛行航跡三維坐標，與設定航跡坐標進行對比計算，結(jié)果應符合6.4.1.2要求。

7.6避障功能

設置樣機在全自主模式下飛行，設置樣機為制造商聲明的最大飛行速度，飛行高度為5m。在預定

的前置航線上設置3個障礙物，可以以實際的障礙物（建筑物、樹木、輸電線路塔）或模擬障礙物進行

驗證。

模擬障礙物可使用平板形式，尺寸為2m×2m×0.02m(寬×高×長)，平板中心點距離地面高度為5m。

分別將障礙物設置在：

a)位于航線正前方設置1個障礙物；

b)航線正前方設置2個水平向的障礙物，障礙物水平間隔為2m，規(guī)劃航線處于間隔中心位置。

在試驗中，應確保樣機在飛抵障礙物前30米處，達到制造商聲稱的最大飛行速度。

試驗過程觀察樣機在遭遇障礙物后的報警信號和飛行動作。結(jié)果應符合6.4.1.3條款要求。

7.7自動返航功能

樣機按照光伏巡檢路線進行全自主飛行，使其分別達到以下狀態(tài)，并觀察其飛行情況。

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a)關閉通信鏈路；

b)開啟“一鍵返航”指令；

c)完成巡航作業(yè)；

d)使起飛時動力系統(tǒng)的電量較低，在飛行過程中電量低于控制要求；

e)提前設定禁飛區(qū)間，無人機的全自主飛行路線包含了禁飛區(qū)域。

樣品在上述狀態(tài)下應啟動返航。

7.8機頭重定向功能

將樣機按照光伏電站巡檢方式規(guī)劃航跡路線，路線中應至少包括4次轉(zhuǎn)向。以增穩(wěn)飛行模式控制樣

機沿規(guī)劃的飛行航線飛行。樣機機頭方向應始終指向航向方向，飛行航跡應與規(guī)劃的飛行航線大致相同。

飛行狀態(tài)穩(wěn)定后，啟動機頭重定向功能。僅通過地面控制模塊或遙控手柄上的方向控制鍵控制樣機沿規(guī)

劃的飛行航線飛行。期間觀察樣機機頭方向是否保持不變，飛行航跡是否與規(guī)劃的飛行航線大致相同。

7.9定點懸停功能

按照光伏電站巡檢方式將樣機設置為全自主飛行模式，在巡檢路線上設置3個測量點，各測量點之

間空間距離不小于20m，與周邊障礙物距離應滿足飛行安全要求。

對試驗場地距地面2m高的環(huán)境風速進行持續(xù)5min的測量。若測量期間最大瞬時風速始終不大于

3m/s，則可按如下步驟開始試驗。試驗期間應始終測量環(huán)境風速，若瞬時風速大于3m/s，應中止試驗，

重新開始。

a)將試驗樣品放置在點1位置，通電，完成自檢。

b)待飛行狀態(tài)穩(wěn)定后，以0.5s的時間間隔開始對其位置進行持續(xù)3min的測量和記錄。

c)將試驗樣品依次放置在其余2個測量點上，重復步驟b）和c）。

7.10斷點續(xù)航功能

使樣機按照預設光伏區(qū)巡檢路線進行全自主和增穩(wěn)巡航任務，使其分別達到以下狀態(tài)：

a)電量低于警告值，需要返航更換電池；

b)接收返航指令，啟動返航。

記錄樣機任務中斷點的坐標，到達指定返航點后，設置樣機繼續(xù)進行中斷任務。觀察樣機是否直接

飛抵任務中斷點，并記錄任務重新啟動時的坐標。對比任務中斷前后的坐標，應符合6.4.1.8條款要求。

7.11限制飛行區(qū)域功能

根據(jù)民用航空行業(yè)標準“無人機圍欄”中圍欄設置要求，在樣機巡檢路線上預設1個多邊形和1

個扇區(qū)限制飛行區(qū)域。

使樣機進行全自主飛行，觀察無人機在接近限制飛行區(qū)域時的動作及圍欄的有效時間，應符合

6.4.1.9條款的要求。

7.12遙控與通信功能

將樣機飛行至離地40m處，將樣機設定為額定工作頻率范圍，并按照制造商推薦的巡航速度或10m/s

的速度飛行；在明顯無干擾和遮擋的環(huán)境中，使樣機處于最大遙控距離處，對樣機進行全方向通遙控操

作，操控時間不少于5min，觀察并記錄通信鏈接情況。

在遙控操作期間，斷開樣機的通信鏈路，恢復通信后，核查數(shù)據(jù)的續(xù)傳狀況。

具備實時圖傳功能的樣機，對其圖傳數(shù)據(jù)進行驗證，驗證過程不允許出現(xiàn)通信、數(shù)據(jù)鏈路中斷的現(xiàn)

象。

7.13任務系統(tǒng)功能

7.13.1可見光

樣機掛載可見光鏡頭，將無人機按照光伏電站巡檢方式作業(yè)，按照制造商推薦巡檢高度或距離光伏

組件中心位置10m處，在200W/m2-1000W/m2輻照度范圍內(nèi)進行拍攝，應至少覆蓋最低輻照度和最高輻照

度，在組件表面設置12cm2白色不透明遮擋物，分別位于組件4個邊角和中心位置，對組件進行拍攝。

應符合5.2.2.2的要求，且圖像不能出現(xiàn)偏色、雪花點、花屏、閃爍、拖尾、停頓等現(xiàn)象。

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7.13.2紅外熱成像

按照DL/T1578-2016條款5.2.2.5方法進行測試，其中精密黑體A的溫度設置為10℃、精密黑體B

設置為135℃。

紅外影像為偽彩顯示，具備熱圖數(shù)據(jù)，可顯示溫度最高點溫度位置及溫度值。影像P1上可分辨10℃

和135℃的黑體熱源，各個黑體溫度測量精度不低于±2℃或測量值乘以±2%中的絕對大值。

7.13.3故障導航管理終端

開發(fā)者應提供測試覆蓋文檔，測試覆蓋描述應表明測試文檔中所標識的測試與功能規(guī)范中所描述的

終端應用軟件的功能間的對應性。

7.13.3.1功能測試

開發(fā)者應測試終端應用軟件功能，將結(jié)果文檔化并提供測試文檔。測試文檔應包括以下內(nèi)容：

a)電站組件信息數(shù)字地圖

電站組件信息數(shù)字地圖，中主要包括web地圖和電站組件的地理信息位置結(jié)合顯示，各組件在web

地圖上可以反映的位置信息，用戶可以很直觀的了解故障位置在全站的分布情況。不同的用戶因為管理

的電站是不同的，所以各用戶整體界面相似，但是具體位置根據(jù)電站地理信息的不同略有差異。

b)電站組件信息狀態(tài)顯示

電站組件系統(tǒng)狀態(tài)顯示模塊中主要包括，顯示各組件的無人機巡檢結(jié)果，智能運維終端巡檢結(jié)果，

巡檢結(jié)果又包括組件的地理信息，組件位置編號，組件的具體故障原因，故障位置等?？梢詫ρ矙z結(jié)果

圖片進行放大、縮小、備注等操作。

c）電站故障信息大數(shù)據(jù)分析

電站故障信息趨勢分析模塊主要包括，顯示故障數(shù)量的變化趨勢，對比不同時期故障比例，預測損

失發(fā)電量。

d）巡檢任務創(chuàng)建與管理

巡檢任務創(chuàng)建與管理模塊主要包括，顯示管理人員日常維護巡檢情況，顯示巡檢路線，分配不同的

巡檢任務，包括自有巡檢、無人機巡檢復查、整區(qū)域巡檢、全檢等。巡檢任務發(fā)布后可由智能終端接收，

巡檢完成后自動上傳回管理端。

e）測試計劃，標識要執(zhí)行的測試，并描述執(zhí)行每個測試的方案，這些方案包括對于其他測試結(jié)果

的任何順序依賴性；

f)預期的測試結(jié)果、表明測試成功后的預期輸出；

g）實際測試結(jié)果和預期的測試結(jié)果一致。

功能測試的測試評價方法如下：

a)測試方法：

鑒于本測試為基于web的系統(tǒng)測試，所以需額外測試系統(tǒng)在不同用戶的瀏覽端的顯示是否合適以

及從最終的用戶安全性角度考慮，因此在功能測試中需添加cookies測試。

1)審查開發(fā)者提供的測試文檔，是否包括測試計劃、預期的測試結(jié)果和實際測試結(jié)果；

2)審查測試計劃是否標識了要測試的安全功能，是否描述了每個功能的測試方案（包括

對其他測試結(jié)果的順序依賴性）；

3)審查期望的測試結(jié)果是否表明測試成功后的預期輸出；

4)審查實際測試結(jié)果是否表明每個被測試的功能能按照規(guī)定進行運作。

5）導航定位偏差試驗（見DL/T1578-2016，5.2.1.2.3）

b)預期結(jié)果:

開發(fā)者提供的文檔內(nèi)容應滿足上述要求。

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c)結(jié)果判定：

上述預期結(jié)果均滿足判定為符合，其他情況判定為不符合。

7.13.3.2性能測試

7.13.3.2.1穩(wěn)定性

穩(wěn)定性的測試評價方法如下：

a)測試方法；

1)在測試過程中，檢查終端應用軟件是否出現(xiàn)失去響應、非正常退出、功能失效和造成系統(tǒng)

崩潰等異?，F(xiàn)象；

2)檢查終端應用軟件是否提供停止、退出的功能。

b)預期結(jié)果；

1)測試過程中，終端應用軟件穩(wěn)定運行，未出現(xiàn)失去響應、非正常退出、功能失效和造成系統(tǒng)

崩潰等現(xiàn)象；

2)運行過程中，終端應用軟件能夠隨時停止、退出。

c)結(jié)果判定：

上述預期結(jié)果均滿足判定為符合、其他情況判定為不符合。

7.13.3.2.2容錯性

容錯性的測試評價方法如下：

a)測試方法：

嘗試輸入錯誤的操作（如輸人數(shù)據(jù)類型、長度等），檢查應用軟件是否能夠處理。

b)預期結(jié)果：

支持處理可預知的用戶錯誤操作。且不影響程序的正常工作。

c)結(jié)果判定：

上述預期結(jié)果均滿足判定為符合。其他情況判定為不符合，

7.13.3.2.3資源占用

資源占用的測試評價方法如下：

a)測試方法：

在終端上測試終端應用的資源占用情況。

b)預期結(jié)果；

未出現(xiàn)長時間、無限制占用終端系統(tǒng)資源的情況。

c)結(jié)果判定：

上述預期結(jié)果均滿足判定為符合。其他情況判定為不符合。

7.14智能巡檢系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件測試滿足GB/T15532的要求，并根據(jù)系統(tǒng)軟件的規(guī)模、類型、完整性級別選擇測試方法。

完整性級別應滿足GB/T18492的要求。

7.14.1功能測試

7.14.1.1測試內(nèi)容

智能巡檢系統(tǒng)軟件功能測試，主要驗證被測產(chǎn)品是否滿足各項明確和隱含的功能要求，

包括：

a）準確性：軟件功能實現(xiàn)的準確度和精度（見6.4.3.6）。

b）適合性：軟件功能實現(xiàn)情況與規(guī)定的功能要求匹配度（見6.4.3）。

c）互操作性：軟件與外部設備的接口、與其他系統(tǒng)接口的適配度。

d）易用性：軟件易被理解、學習、操作的程度及軟件的吸引性。

7.14.1.2測試要求

a)被測產(chǎn)品支持不同的硬件和操作系統(tǒng)平臺；

b)被測產(chǎn)品支持不同的圖形存儲和交換標準格式；

c)采用客戶端/服務器或瀏覽器/服務器架構(gòu)；

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d)被測產(chǎn)品符合X-Window標準，在不同操作系統(tǒng)保持上相同的顯示效果；

e)圖形的存儲和交換采用符合電力系統(tǒng)圖形描述規(guī)范的格式文件：

f)支持不同域、態(tài)下的圖形編輯和瀏覽，滿足圖、模、庫一體化的要求；

g)采用復合窗體技術(shù)，支持電網(wǎng)多應用主題信息的集成顯示；

h)支持采用SOA架構(gòu)的圖形遠程瀏覽機制：

i)提供基于GIS的信息顯示手段和可視化的展現(xiàn)手段，提高展示界面的直觀和形象效果。

7.14.1.2測試方法

a)如無特別說明，采用動態(tài)黑盒測試法。

b)光伏電站巡檢方式參見附錄A。

c）光伏組件紅外熱成像評定分類標準和檢測說明參見附錄B、附錄C。

7.14.2性能測試

7.14.2.1測試內(nèi)容

智能巡檢系統(tǒng)軟件性能測試，主要驗證被測產(chǎn)品在有限的資源下，在規(guī)定的響應時間內(nèi)以一定的精

確度執(zhí)行任務的能力，包括：

a)時間特性。包括但不限于軟件的響應時間、平均響應時間、響應極限時間、吞吐量、平均吞吐

量、極限吞吐量、周轉(zhuǎn)時間、平均周轉(zhuǎn)時間和周轉(zhuǎn)極限時間等。

b)資源利用性。包括但不限于軟件的輸入／輸出、內(nèi)存和傳輸資源利用率等。

c)容錯性：在故障和壓力存在的情況下系統(tǒng)不失效，仍然能夠正常工作的特性。

d)自恢復性：系統(tǒng)發(fā)生故障后，在指定時間間隔內(nèi)自動恢復正常功能的特性。

7.14.2.2測試要求

a)被測產(chǎn)品在正常情況下的處理能力，如在72h內(nèi)不存在內(nèi)存泄漏并保持穩(wěn)定運行和具備良好性

能的能力。

b)被測產(chǎn)品的極限處理能力，如對并發(fā)事務和并發(fā)用戶訪問的處理能力、能承受的最大負載量、

能提供的最大服務級別等。

c)被測產(chǎn)品多機策略的有效性，如服務雙機備用、服務器集群等策略測試。

d)被測產(chǎn)品對錯誤命令、非法數(shù)據(jù)輸入、錯誤操作流程的檢測和屏蔽處理能力。

e)被測產(chǎn)品對網(wǎng)絡故障的檢測和屏蔽處理能力。

7.14.2.2測試方法

如無特別說明，采用動態(tài)黑盒測試法。

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